Az epizodikus memória modulálása Theta Burst stimulációval (TBS)

Célok és hipotézisek A tanulmány célja, hogy értékelje a théta burst stimuláció (TBS) hatását, amely a transzkraniális mágneses stimuláció (TMS) viszonylag új paradigmája az epizodikus memóriára (EM) egészséges idős felnőtteknél (hOA).

1. cél: Értékelje a théta burst stimuláció (TBS) hatását az epizodikus memóriára (EM) egészséges idősebb felnőtteknél. 1. hipotézis – Egy TBS kezeléssel jelentős javulás várható az EM-ben az alapvonalhoz képest.

2. cél: Korrelálja a fehérállomány integritását a TBS-sel végzett feladat-visszakeresés javításával. 2. hipotézis – Az erősebb fehérállomány (WM) traktus-kapcsolatok a visszakeresési teljesítmény nagyobb javulásával korrelálnak.

HÁTTÉR Az Alzheimer-kór (AD) 5 millió amerikait érint, több mint 200 milliárd dolláros költséggel. Az AD első és leggyengítőbb tünete a személyes múltbeli eseményekre való emlékezés vagy az epizodikus memória (EM) képességének súlyos hiánya, amely végül elszigeteli a betegeket családjától és barátaitól, és képtelenné válik az önálló életre. Ez az EM-hiány elsősorban a középső temporális lebeny régiók, különösen a hippocampus (HC) romlását tükrözi. Az AD kezelését a betegség előrehaladásának nagyon korán el kell kezdenie, amikor az agykárosodás még kicsi, és a legkorábbi stádiumot, amikor az AD diagnosztizálható, az AD okozta enyhe kognitív károsodásnak (MCI-AD) nevezik.

A közelmúltban a nem invazív agystimulációs technikák különböző formáit alkalmazták egészséges idős felnőtteknél, az AD-t és az MCI-AD-t a memóriazavarok javítására. A legtöbb ilyen kísérletben nagyfrekvenciás ismétlődő transzkraniális mágneses stimulációt (rTMS) alkalmaztak a bal dorsolaterális prefrontális kéregben (DLPFC). Noha ezek közül a tanulmányok közül néhány kimutatott jótékony hatásokat, továbbra is jelentős kérdések merülnek fel azzal kapcsolatban, hogy a TMS-nek vannak-e klinikailag releváns hatásai az idős populációkban, valamint hogy milyen idegtudományi alapú mechanizmusok magyarázzák ezeket a hatásokat. A TMS használatának akadálya az EM fokozására, hogy az EM szempontjából legkritikusabb és a korai AD által leginkább érintett agyterület, a hippocampus (HC) mélyen az agyban található, a TMS közvetlen hatásain túl (~1 hüvelyk a koponya alatt). Az egyik tanulmány a hippokampusz és a peri-hippokampusz régiókat próbálta megcélozni a TMS-en keresztüli stimuláció céljából. Stimulálták az oldalsó parietális kérget, és funkcionális összeköttetést alkalmaztak e régió és a hippocampus/peri-hippocampus régiók (főleg az entorhinalis kéreg) között, hogy javítsák az asszociatív memóriafeladat teljesítményét. Az inferior longitudinális fasciculus összeköti az angular gyrust a hippocampusszal és a para-hippocampus régiókkal, és stimulációs hatásokat terjeszthet a kérgi struktúráktól a szubkortikális struktúrákig, bár a fehérállomány neuronpopulációira kifejtett TMS-re gyakorolt ​​​​hatással kapcsolatos vizsgálatok korlátozottak az alábbiak szerint. A TMS hatását a fehérállományi traktusokban a neuronok populációira a közelmúltban traktográfia és e-field számítások segítségével modellezték, és ezeknek a megközelítéseknek egyre inkább figyelembe kell venniük, hogy a motoros küszöb (MT) variancia hány százalékát magyarázzák a fehérállományi traktusok. .

A TBS a TMS hatékony paradigmája. Amint azt Huang és munkatársai egy alapvetô tanulmánya részletezi, a paradigmának két mintája létezik: - folyamatos théta-kitörési stimuláció (cTBS) és szakaszos théta-kitörési stimuláció (iTBS). Az előbbi a MEP elnyomását, az utóbbi pedig a MEP növekedését eredményezi. Az iTBS 50 Hz-es ingereket ad 10 darabos csomagokban, amelyek 2 másodpercig tartanak. Minden 50 Hz-es ingerlöket 200 ezredmásodpercenként kerül megadásra, így az ingeradás általános frekvenciája 5 Hz. Ezért a stimuláció magában foglalja a beágyazott 50 Hz-es burst (gamma-frekvencia) 5 Hz-en (théta-frekvencia) adva. A legtöbb olyan vizsgálati vizsgálat, amely nem tartalmazott kezelési eredményt, 40 másodperces cTBS-t vagy 190 másodperces iTBS-t használt. Mindkét paradigmáról kimutatták, hogy 60 percig változást okoz a MEP-ben. A stimuláció mintájának variációi szintén hatékonyak voltak, bár korlátozott számú tanulmány igazolja használatát. A kutatók ezért azt javasolják, hogy a hippocampális formáció működésének stimulálását egészséges idős felnőtteknél (hOA) használják egy, a hippocampális formációhoz közvetlenül kapcsolódó kérgi régió, a szögletes gyrus megcélzásával. A hippocampális képződésre gyakorolt ​​közvetett hatások fokozása érdekében a kutatók az elérhető legerősebb TMS technikát, az intermittens Theta Burst Stimulation (iTBS) technikát alkalmazzák.

MÓDSZERTAN A tanulmányt kísérleti kísérletként tervezték, amely a TBS EM-re gyakorolt ​​hatását értékeli egészséges idős felnőtteknél (hOA). A nyomozók azt tervezik, hogy 30 résztvevőt szűrnek, hogy 20 alanyt válasszanak ki.

Szűrés A potenciális résztvevők 60-80 éves korcsoportba tartoznak, és olyan alanyokat foglalnak magukban, akiket a Cabeza Lab (Pro00005021) korábbi tanulmányaiban vettek fel, így már gyűjtöttek agyi képalkotó adatokat.

A vizsgálat menete A vizsgálat 1. napján az alanyok az Országos Egészségügyi Intézet (NIH) eszköztárát kezelik. Az NIH eszköztár a neuro-viselkedési mérések átfogó készlete, amely gyorsan felméri a kognitív funkciókat az iPad kényelméről. Az NIH eszköztár adminisztrációjára rendelkezésre álló teljes idő 45 perc. Ezt követően az alanyokon motoros kiváltott potenciált (MEP) végeznek, majd szakaszos théta burst stimulációt (iTBS) alkalmaznak a motoros kéregben. Ezt ismét a motor által kiváltott potenciál (MEP) mérése követi. Azokat az alanyokat, akik nem mutatnak 10%-os motoros kiváltott potenciál (MEP) növekedést iTBS-sel, kizárják a vizsgálat további részéből.

Vizsgálatunk egy specifikus TMS-t használ, az úgynevezett intermittens théta burst stimulációt (iTBS). A vizsgálat 1. napján az alanyok vagy bal oldali iTBS-t kapnak a motoros kéregbe. Az alany egy széken ül. Az elektromiogram (EMG) elektródákat a jobb kézre helyezik a motor által kiváltott potenciál (MEP) rögzítéséhez. Az iTBS esetében az aktív motor küszöbértéke 80% lenne, ahogyan azt az ebben az áttekintésben részletezett legtöbb théta burst tanulmányban használták. Az alanyok iTBS-t kapnak, amely 50 Hz-es, 3-5 Hz-es sorozatfelvételeket tartalmaz, közel 3 percig, amely 19 vonatból és 600 impulzusból áll. A témát addig figyelik, amíg a képviselők vissza nem térnek a kiindulási állapothoz. A mellékhatások ellenőrző listája a kísérleti munkamenet elején és végén kerül kitöltésre. Minden ülést a protokollvizsgálók egyike vagy egy képzett és akkreditált kutatási asszisztens hajt végre, akit a protokollvizsgálók felügyelnek.

Ha 10%-os növekedést észlel az MEP-ben, akkor az alanyok a szűrés után egy órával második alkalommal kapnak iTBS-t vagy ál-stimulációt a bal szögletes gyrusra. Ha iTBS-t kapnak, az 1200 impulzusnak megfelelő 6 perc stimulációt és 38 ingersorozatot tartalmaz. A témát addig figyelik, amíg a képviselők vissza nem térnek a kiindulási állapothoz. A mellékhatások ellenőrző listája a kísérleti munkamenet elején és végén kerül kitöltésre. A színlelt stimuláció felületi elektródákat használ, hogy utánozza a tényleges ingerlés élményét. Minden ülést a protokollvizsgálók egyike vagy egy képzett és akkreditált kutatási asszisztens hajt végre, akit a protokollvizsgálók felügyelnek. Az alanyok az epizodikus memóriafeladat kódolási próbáit hajtják végre stimulációval, majd a stimuláció után a feladat egy részét visszakeresik.